Una técnica de visualización en 3D para la remodelación ósea en un modelo de ratón de expansión de sutura

Resumen

Este protocolo presenta un modelo de ratón estandarizado de expansión de sutura y un método de visualización 3D para estudiar los cambios mecanobiológicos de la sutura y la remodelación ósea bajo carga de fuerza de tracción.

Resumen

Las suturas craneofaciales juegan un papel crucial más allá de ser articulaciones fibrosas que conectan los huesos craneofaciales; También sirven como nicho principal para el crecimiento de los huesos del calvario y la cara, albergando células madre mesenquimales y osteoprogenitores. Como la mayoría de los huesos craneofaciales se desarrollan a través de la osificación intramembranosa, las regiones marginales de las suturas actúan como puntos de iniciación. Debido a esta importancia, estas suturas se han convertido en objetivos intrigantes en terapias ortopédicas como la expansión de la bóveda craneal asistida por resorte, la expansión maxilar rápida y la protracción maxilar. Bajo la fuerza de trazado ortopédico, las células madre de sutura se activan rápidamente, convirtiéndose en una fuente dinámica para la remodelación ósea durante la expansión. A pesar de su importancia, los cambios fisiológicos durante los períodos de remodelación ósea siguen siendo poco conocidos. Los métodos tradicionales de corte, principalmente en la dirección sagital, no capturan los cambios integrales que ocurren a lo largo de toda la sutura. Este estudio estableció un modelo estándar de ratón para la expansión de la sutura sagital. Para visualizar completamente los cambios de remodelación ósea después de la expansión de la sutura, el método de limpieza de tejido PEGASOS se combinó con tinción de EdU de montaje completo y doble marcaje quelante de calcio. Esto permitió la visualización de células altamente proliferantes y la formación de hueso nuevo en todos los huesos del calvario después de la expansión. Este protocolo ofrece un modelo de ratón de expansión de sutura estandarizado y un método de visualización en 3D, que arroja luz sobre los cambios mecanobiológicos en las suturas y la remodelación ósea bajo carga de fuerza de tracción.

Introducción

Las suturas craneofaciales son tejidos fibrosos que conectan los huesos craneofaciales y desempeñan un papel esencial en el crecimiento y la remodelación de los huesos craneofaciales. La estructura de la sutura se asemeja a un río, proporcionando un flujo de recursos celulares para nutrir y construir la "orilla del río", conocidos como frentes osteogénicos, que contribuyen a la formación de huesos craneofaciales a través de la osteogénesis intramembranosa¹.

El interés en las suturas craneofaciales ha sido impulsado por las necesidades clínicas de comprender el cierre prematuro de las suturas cra....

Protocolo

Todos los procedimientos experimentales descritos aquí fueron aprobados por el Comité de Cuidado de Animales del Noveno Hospital Popular de Shanghái, Facultad de Medicina de la Universidad Jiao Tong de Shanghái (SH9H-2023-A616-SB). En este estudio se utilizaron ratones machos C57BL/6 de 4 semanas de edad. Todos los instrumentos utilizados fueron esterilizados antes del procedimiento.

1. Elaboración del modelo de expansión de sutura

1. Preparación de dos soportes de retención.
   1. Use alambre australiano de 0.014 '' o alambre de acero inoxidable (consulte la tabla de materiales) para hacer un bucle....

Discusión

Se aplicó un modelo de ratón de expansión de sutura estándar para observar los cambios morfológicos regulares que ocurren cada semana durante todo el ciclo de remodelación de un mes de duración¹⁰. Este modelo es útil para investigar la remodelación y regeneración ósea del calvario mediante la expansión de las suturas del calvario, así como para estudiar varias células de sutura in vivo. Para presentar completamente los resultados de dicha investigación, se necesita una visu.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
37% Acid etching	Xihubiom	E10-02/1807011
Alizarin red	Sigma-Aldrich	A3882
AUSTRALIAN WIRE	A.J.WILCOCK	0.014''
Benzyl benzoate	Sigma-Aldrich	B6630
Calcein green	Sigma-Aldrich	C0875
Copper(II) sulfate, anhydrous	Sangon Biotech	A603008
Dynamometer	Sanliang	SF-10N
EDTA	Sigma-Aldrich	E9884
EdU	Invitrogen	E104152
Laser Confocal Microscope	Leica	SP8
PBS	Sangon Biotech	E607008
PEG-MMA 500	Sigma-Aldrich	447943
PFA	Sigma-Aldrich	P6148
pH Meters	Mettler Toledo	S220
Quadrol	Sigma-Aldrich	122262
Sodium Ascorbate	Sigma-Aldrich	A4034
Sodium bicarbonate	Sangon Biotech	A500873
Sodium chloride	Sangon Biotech	A610476
Sodium hydroxide	Sigma-Aldrich	S5881
Spring	TAOBAO	0.2*1.5*1*7
Sulfo-Cyanine3 azide	Lumiprobe	A1330
tert-Butanol	Sigma-Aldrich	360538	Protect from light. Do not freeze.
Transbond MIP Moisture Insensitive Primer	3M Unitek	712-025
Transbond XT Light Cure Adhesive Paste	3M Unitek	712-035
Triethanolamine	Sigma-Aldrich	V900257
Tris-buffered saline	Sangon Biotech	A500027